Das Projekt "Der Einfluss biogener Umlagerungen im marinen Benthal auf den Umsatz von Naehr- und Schadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde durchgeführt. Es wird versucht, die wichtigsten biogenen Austauschprozesse zu quantifizieren. Beruecksichtigt werden der durch die Organismen verursachte Fluessigkeitstransport im Porenwasser, der Naehrstofftransport, der Partikeltransport im Sediment sowie die zeitlichen Veraenderungen der Redoxsprungschicht. Mit den zusaetzlichen Daten zur Schwermetallfreisetzung und -Festlegung, bearbeitet von der TU Hamburg-Harburg, laesst sich der Einfluss der Makrofauna auf die Schwermetallverteilung im Sediment feststellen.
Das Projekt "Waldbodenkalkung als Maßnahme zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel und zur Sicherung und Erhöhung der CO2-Speicher- und Senkenfunktion der Wälder (KalKo)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Ökologie, Fachgebiet Bodenkunde durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, Grundlagen für Handlungsempfehlungen zum Schutz der Wälder unter sich ändernden Klimabedingungen und zur nachhaltigen Stärkung ihrer Ökosystemdienstleistungen zu schaffen. Dafür sind die Wirkungen der Kalkung auf die C-Sequestrierung in Waldökosystemen, die Bodenstruktur, die Vertiefung der Wurzelsysteme, die klimarelevanten Spurengasflüsse, den Wasserhaushalt, die Waldernährung und das Baumwachstum als Folge der Bodenentsauerung von besonderer Bedeutung. Es geht um den Nachweis, dass mit der Bodenschutzkalkung parallel zur Entsauerung des Bodens die Bioturbation, Aggregatbildung und -stabilität und damit der Gasaustausch als Grundlage für eine verstärkte Tiefendurchwurzelung gefördert werden. Von einer besseren Tiefendurchwurzelung ist ein wichtiger Beitrag zur Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel zu erwarten. Im Fokus des Arbeitspakets 1 an der NW-FVA steht die Stabilisierung der C-Sequestrierung in der ober- und unterirdischen Biomasse. Es werden einerseits die Kohlenstoffpools in der unterirdischen Biomasse quantifiziert, andererseits Bestandesdaten ertragskundlich ausgewertet und Vegetationsaufnahmen durchgeführt, um die Kohlenstoffpools in der oberirdischen Biomasse zu ermitteln. Die Quantifizierung der unterirdischen Biomasse stellt bisher ein methodisches Problem dar. Ein wichtiges Ziel dieses Arbeitspakets ist es, ein elektrisches Verfahren zur Quantifizierung von Feinwurzelbiomassen weiterzuentwickeln und für die Anwendung im Wald zu optimieren. Eine erfolgreiche Methodenentwicklung käme der angewandten forstlichen Forschung sehr zu Gute. Neben den inhaltlichen Arbeiten im Rahmen des AP 1 hat die NW-FVA die Koordination des gesamten KalKo-Projektes inne. Dazu gehören zum einen die Kommunikation mit der projektbegleitenden Arbeitsgruppe und die Organisation regelmäßiger Treffen, zum anderen die Organisation des Abschlusskolloquiums und der Informationsveranstaltungen für die forstliche Praxis.
Das Projekt "Waldbodenkalkung als Maßnahme zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel und zur Sicherung und Erhöhung der CO2-Speicher- und Senkenfunktion der Wälder (KalKo)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, Grundlagen für Handlungsempfehlungen zum Schutz der Wälder unter sich ändernden Klimabedingungen und zur nachhaltigen Stärkung ihrer Ökosystemdienstleistungen zu schaffen. Dafür sind die Wirkungen der Kalkung auf die C-Sequestrierung in Waldökosystemen, die Bodenstruktur, die Vertiefung der Wurzelsysteme, die klimarelevanten Spurengasflüsse, den Wasserhaushalt, die Waldernährung und das Baumwachstum als Folge der Bodenentsauerung von besonderer Bedeutung. Es geht um den Nachweis, dass mit der Bodenschutzkalkung parallel zur Entsauerung des Bodens die Bioturbation, Aggregatbildung und -stabilität und damit der Gasaustausch als Grundlage für eine verstärkte Tiefendurchwurzelung gefördert werden. Von einer besseren Tiefendurchwurzelung ist ein wichtiger Beitrag zur Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel zu erwarten. Im Fokus des Arbeitspakets 1 an der NW-FVA steht die Stabilisierung der C-Sequestrierung in der ober- und unterirdischen Biomasse. Es werden einerseits die Kohlenstoffpools in der unterirdischen Biomasse quantifiziert, andererseits Bestandesdaten ertragskundlich ausgewertet und Vegetationsaufnahmen durchgeführt, um die Kohlenstoffpools in der oberirdischen Biomasse zu ermitteln. Die Quantifizierung der unterirdischen Biomasse stellt bisher ein methodisches Problem dar. Ein wichtiges Ziel dieses Arbeitspakets ist es, ein elektrisches Verfahren zur Quantifizierung von Feinwurzelbiomassen weiterzuentwickeln und für die Anwendung im Wald zu optimieren. Eine erfolgreiche Methodenentwicklung käme der angewandten forstlichen Forschung sehr zu Gute. Neben den inhaltlichen Arbeiten im Rahmen des AP 1 hat die NW-FVA die Koordination des gesamten KalKo-Projektes inne. Dazu gehören zum einen die Kommunikation mit der projektbegleitenden Arbeitsgruppe und die Organisation regelmäßiger Treffen, zum anderen die Organisation des Abschlusskolloquiums und der Informationsveranstaltungen für die forstliche Praxis.
Das Projekt "Einfluß der Mikro- und Makrobioturbation durch Bodentiere auf die Stabilisierung der organischen Substanz in Ackerböden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Allgemeine und Spezielle Zoologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, den Einfluß der Makro- und Mikrobioturbation durch sog. soil engineers (Lumbriciden, Enchytraeiden, Collembolen) auf die Stabilisierung der organischen Substanz in Ackerböden zu untersuchen. Dafür sollen Freiland- und Laborexperimente mit Böden aus dem Dauerdüngungsversuch in Halle durchgeführt werden. Methodische Grundlage ist die Analyse der natürlichen 13C-Verteilung im Vergleich von Kohlenstoff aus C3- und aus C4-Pflanzen. Dadurch wird eine Differentialanalyse der Wirkung von Bodentieren auf die Stabilität von C-Komponenten unterschiedlichen Alters möglich. Düngungsvarianten sollen genutzt werden, um die Abhängigkeit der Wirkung der Tiere vom Nährstoffstatus des Bodens zu quantifizieren. Zusätzlich sollen Feldexperimente zur gezielten Steuerung der Bodenfauna durch Managementmaßnahmen durchgeführt werden. Neben Grobfraktionierungen werden chemische und physikalische Feinfraktionierungen vorgenommen. Durch die Bestimmung der 13CVerteilung ermöglichen die bodenmikrobiologischen Parameter 'Biomasse' und 'Mineralisationsleistung' eine Quantifizierung der mikrobiellen Nutzung unterschiedlicher C-Quellen. Weitere Parameter sind: Funktionelle Diversität der Bakterien, Nematoden Maturity Index, Mikroarthropoden. Langfristig ist die Einbeziehung von bodenzoologischen Steuergrößen in ein Modell zum Umsatz der organischen Bodensubstanz geplant.
Das Projekt "Nadelholzalternativen zur nachhaltigen Entwicklung von Standortpotentialen fichtendominierter Altbestände" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Bodenökologie durchgeführt. Von Seiten der Sägewerksindustrie wird derzeit vermehrt die Sorge über die Gefährdung der Nadelrohholzversorgung geäußert. Gleichzeitig versucht man jedoch seit mehr als drei Jahrzehnten, Fichtenreinbestände in Buchenwälder umzuwandeln. Waldbauliche Untersuchungen deuten an, dass sowohl die Einbringung der Tanne als auch der Douglasie in Fichtenreinbestände eine Lösung für die Konkurrenz zwischen nachhaltigem Bodenschutz und der Bereitstellung von Nadelrohholz bieten könnte. Wir wollen mit dem geplanten Forschungsprojekt prüfen, ob und an welchen Standorten die in der Ausschreibung adressierte 'Sicherung der Nadelrohholzversorgung' im Widerspruch oder in Übereinstimmung zur ebenfalls angesprochenen 'Erhaltung der Standortpotenziale' steht. Aus dem Stand der Forschung leiten wir Hypothesen dazu ab, welche Baumart auf den Standorttypen 'sauer', 'staunass' und 'karbonathaltig' am besten in der Lage ist standörtliche Limitierungen aufzuheben. Zur Prüfung dieser Hypothesen wollen wir Untersuchungen auf 20 Standorten je Standorttyp mit durchschnittlich drei verschiedenen Baumarten im Voranbau (Bu, Ta) unter Fichtenaltbestand bzw. Anbau in Bestandeslücken (Dgl) oder Fi-Naturverjüngung unter Altbestand durchführen. Die Standorte werden mit regionalen Partnern aus den Bundesländern Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz ausgewählt. An den Standorten werden bodenphysikalische, chemische und biologische sowie waldernährungskundliche Parameter erhoben. Mit unseren Untersuchungen stellen wir bodenökologische Grundlage zum multifunktionalen und nachhaltigen Waldmanagement in Süddeutschland bereit. AP wie Balkenplan: 1) Auswahl der Standorte 2) Beprobung der Freilandstandorte 3) Chemische und physikalische Bodenanalysen 4) Nadel- und Blattanalysen 5) Quantifizierung der Bioturbation über 137Cs Aktivität 6) Datenmanagement und Datenbankpflege 7) Explorative Datenanalyse und statistische Modellierung 8) Publikations- und Vortragstätigkeit.
Das Projekt "Einfluss der durch Tiefseeberge veränderten Hydrodynamik auf den Partikeltransport in der benthopelagischen Kopplung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Biowissenschaften, Abteilung Meeresbiologie durchgeführt. Die Zusammensetzung der benthischen Fauna und deren Dynamik in und auf dem Meeresboden variieren auf horizontalen Raumskalen von Zentimetern bis hin zu vielen hundert Kilometern. Für die mittleren Raumskalen im Größenordnungsbereich von Kilometern bis zu einigen zehn Kilometern liegen so gut wie keine Informationen vor. In diesem mittleren Raumskalenbereich sind es vor allem topografische Strukturen wie Tiefseehügel und Seeberge, die den Meeresboden weltweit strukturieren. Durch Wechselwirkungen von Strömung, internen Wellen und Gezeiten mit den genannten Bodenstrukturen kommt es zu hydrodynamischen Wechselwirkungen, die auf den mittleren Raumskalen einen Einfluss auf die Biologie und Biogeochemie des Benthos und die bodennahe Wassersäule und damit auf die gesamte benthopelagische Kopplung haben. In diesem Kontext sollen die folgenden drei Fragestellungen bearbeitet werden: (1) Wie spiegeln sich unterschiedliche Strömungsverhältnisse zwischen Nipp- und Springtide auf die Partikelzusammensetzung und -dynamik in der bodennahen Wassersäule über geneigtem Meeresboden wider? (2) Wie stark variiert die Menge an abgelagertem Material entlang eines hangnormalen Transektes an einem Seeberg-Hang? (3) Wie stark variieren die Bioturbationsintensität und -tiefe entlang eines hangnormalen Transektes an einem Seeberg? Fernziel ist es, die Wissenslücke im Verständnis biologischer und biogeochemischer Musterbildung zwischen der kleinsten und größten relevanten räumlichen Skala in der Wassersäule und im Sediment der Tiefsee am Beispiel des Anaximenes-Seeberges im östlichen Mittelmeer (Proben von der Meteor-Reise M71/1) zu bearbeiten.
Das Projekt "Machbarkeitsstudie für die Errichtung eines Versuchsdeichs als Voruntersuchung für das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben 'Bestimmung der Widerstandsfähigkeit von Deichen'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Geotechnik und Baubetrieb B-5 durchgeführt. Für die wissenschaftliche Beurteilung der Widerstandsfähigkeit von Deichdeckschichtmaterialien, in Abhängigkeit von Bodenstrukturveränderungen infolge Alterung, saisonalen Witterungseinflüssen und Bioturbation, ist die Errichtung eines Versuchsdeichs geplant. An zwei Abschnitten mit unterschiedlichen Deckschichtmaterialien (Klei und Baggergut) sollen dafür über einen Zeitraum von mindestens 10 Jahren, die Bodenkennwerte sowie Grasnarbenqualität und deren Einfluss auf die Erosionsstabilität untersucht werden. Die Einflüsse der verschiedenen Parameter auf die Widerstandsfähigkeit des Deichs werden später wissenschaftlich formuliert und dienen als Eingangsdaten für eine numerische Modellierung. In der numerischen Simulation sollen die Forschungsergebnisse auf der Widerstandsseite, den Belastungen aus Hochwasserereignissen gegenübergestellt und eine Bemessung des Bauwerks unter Berücksichtigung aller simultanen Einwirkungen ermöglicht werden. Bislang beruht die Nachweisführung auf einzelnen ungekoppelten analytischen Ansätzen. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie soll die Errichtung des Versuchsdeichs geplant und organisiert werden. Weiterhin gilt es ein Messkonzept hinsichtlich geotechnischer und wasserbaulicher Fragestellungen zu erarbeiten und dieses auf Umsetzbarkeit und wissenschaftliche Verwertbarkeit zu prüfen.
Das Projekt "Vorhaben: Der Partikelkreislauf in der bodennahen Wassersaeule: Bioturbation und benthische Resuspension" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Fachbereich Biowissenschaften, Institut für Aquatische Ökologie, Lehrstuhl Meeresbiologie durchgeführt. Die benthische Resuspensionsschleife laesst sich in einen Teilkreislauf im bodennahen Wasser und einen im bioturbat gemischten Sediment unterteilen. Beide Teilkreislaeufe wurden in der Regel getrennt untersucht und die meisten Modelle enden jeweils an der Sediment-Wasser-Grenzflaeche. In diesem Teilprojekt wird versucht, in einem verbindenden Ansatz die Stofffluesse in partikulaerer Form ueber 234Th als natuerlichen Tracer genauer zu quantifizieren. In einem einfachen Boxmodell werden die Verweilzeiten des partikulaeren Materials in verschiedenen Etagen der Wassersaeule und des Oberflaechensediments abgeschaetzt. Nach Charakterisierung der Partikel in der BNGS im Hinblick auf Anzahl, Groessenklassenverteilung, Zusammensetzung und Verhalten im bodennahen hydrodynamischen Regime (plus Gezeiteneffekte) soll der Kohlenstoffaustausch in diesen Etagen berechnet werden. Im Sediment werden die Mischungskoeffizienten vor, waehrend und nach einer simulierten Bluete berechnet (Laenderexperimente) und in o.g. Modellansatz eingebracht.
Das Projekt "BIGSET: Benthische Resuspension, Bioturbation und Irrigation - Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Fachbereich Biowissenschaften, Institut für Aquatische Ökologie, Lehrstuhl Meeresbiologie durchgeführt. Dieses Projekt ist Teil des Verbundvorhabens 'Biogeochemische Stoff- und Energietransporte in der Tiefsee' BIGSET. Uebergeordnetes Ziel ist, diese Stofffluesse, d h bodennahe Sedimentation und Resuspension, Partikelmischung und Bioirrigation und die Biodeposition zu quantifizieren. Es soll dabei besonders eine Differenzierung der physikalisch bedingten von den biologisch bedingten Faktoren erreicht werden. Mit Hilfe von radioaktiven Tracern soll untersucht werden, welche Residenzzeit das bodennahe partikulaere Material hat. Durch die Analyse von Aggregaten in Bodennaehe wird erfasst, wieviel durch Biodeposition aus dem lateralen Partikelstrom zur Deposition gebracht wird. Dabei soll die biologisch und physikalisch bedingte Resuspension unterschieden werden. In Bezug auf den Fluessigkeitsaustausch werden Experimente zur Bioirrigation den diffusiven vom adektiven Transport trennen. Im Sediment selbst werden mit verschiedenen Tracern Mischungskoeffizienten bestimmt und untersucht, welche Organismen dafuer verantwortlich sind.
Das Projekt "Auswirkungen experimenteller Bodenversauerung und Kalkung auf die Lumbriciden- und Collembolenfauna und deren Leistungen (Hoeglwald-Experiment)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Bodenkunde durchgeführt. Im interdisziplinaeren Forschungsschwerpunkt Hoeglwald sind ab Maerz 1989 intensive Untersuchungen ueber die Auswirkungen experimenteller saurer Beregnung und Kalkung auf die humusbiologisch wichtigen Bodentiergruppen der Lumbriciden (Regenwuermer: Oligochaeta) und Collembolen (Springschwaenze; Apterygota) geplant. In Freilanduntersuchungen werden qualitative Kenngroessen der Populationen auf den unterschiedlich behandelten Flaechen des seit 1984 laufenden Versuchs ermittelt. Dabei gilt dem Einfluss auf die Dynamik und die Reaktion der Arten in Zusammenhang mit bodenchemischen Parametern das besondere Interesse. Die Auswirkungen der sauren Beregnung und Kalkung auf die Leistungen beider Bodentiergruppen bei der Streuzersetzung und Bioturbation werden humus- und mikromorphologisch quantifiziert.
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